IoMT in der Praxis Digitaler Wandel im Gesundheitswesen

Redakteur: Manfred Klein

Deutschland hat eines der teuersten Gesundheitssysteme innerhalb der Europäischen Union. Das bedeutet aber nicht, dass es zugleich das Effizienteste ist. Könnten mithilfe des Internet of Things (IoT) die Kosten gesenkt und die Effizienz gesteigert werden?

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Welche Auswirkungen wird das IoMT auf den medizinischen Alltag und die Patientenversorgung haben?
Welche Auswirkungen wird das IoMT auf den medizinischen Alltag und die Patientenversorgung haben?
(© Pixabay)

Laut einer Untersuchung der Europäischen Union gibt Deutschland pro Person mehr für Gesundheit aus als andere EU-Länder. Jedoch ist das System laut der Studie aufgrund zahlreicher Kostenträger und Leistungserbringer stark fragmentiert, was zu Ineffizienzen und einer verminderten Qualität der Versorgung in bestimmten Versorgungseinrichtungen führt. In Krankenhäusern geht beispielsweise viel Zeit durch administrative Aufgaben verloren, die dann bei der Patientenversorgung fehlt: In einer Mitgliederbefragung des Marburger Bundes gaben 35 Prozent der Ärzte an, dass sie mindestens vier Stunden am Tag mit Verwaltungstätigkeiten befasst sind. Das Internet of Things (IoT) könnte hier Abhilfe schaffen.

IoT als Teil der Digitalisierung des Gesundheitswesens: Das IoMT

Die Digitalisierung macht auch vor dem Gesundheitswesen nicht halt. Ein Teilbereich dieser umfassenden Umwälzung, das Internet of Medical Things (IoMT), soll hier näher beleuchtet werden. Ganz allgemein bezeichnet IoT die digitale Vernetzung von physischen Objekten (Dingen) über das Internet. Im Gesundheitssektor wiederum werden Medizingeräte, Software-Anwendungen, Gesundheitssysteme und -dienstleistungen miteinander vernetzt, die dann untereinander kommunizieren – sie bilden das IoMT.

Das ermöglicht umfassende Innovationen, von denen einerseits die Patienten direkt profitieren können. Andererseits gehen die Möglichkeiten des IoMT über die medizinische Versorgung hinaus. Auch nicht-medizinische Prozesse im Gesundheitswesen lassen sich mit dem IoMT optimieren. Von diesen Verbesserungen profitieren die Patienten im Idealfall indirekt: Durch die Ressourceneinsparungen bei den nicht-medizinischen Prozessen stehen theoretisch wieder mehr Ressourcen für die Patientenversorgung bereit.

Die Vorteile der Technik: Besser entscheiden und datengestützt automatisieren

Der Nutzen des IoMT besteht darin, über Sensoren Daten zu sammeln und sie mittels Software-Plattformen so aufzubereiten beziehungsweise zu präsentieren, dass sie als Entscheidungsgrundlage dienen oder die Automatisierung von Prozessen erlauben. Smarte Sensoren erlauben etwa das Telemonitoring, das Überwachen der Patientenwerte aus der Ferne. Ein Arzt kann also seinen Patienten überwachen und dennoch von ihm räumlich getrennt sein.

Das ist eine Voraussetzung für die Telemedizin: das Wissen beim Arzt über die neuesten Gesundheitsparameter des Patienten. Die Erfassung der Vitaldaten erforderte traditionell einen Besuch in der Praxis oder Klinik. Das ändert sich jetzt mit dem IoMT. Die andere Voraussetzung für Telemedizin, eine Kommunikationsverbindung zwischen Arzt und Patient, existierte mit dem Telefon schon lange.

Aber nicht nur die Ortsunabhängigkeit ist ein Faktor: Die Sensoren des IoMT sammeln die Patientenwerte automatisch und kontinuierlich. Die Vitaldaten müssen also nicht mehr zeitaufwendig händisch von Pflegern und Ärzten erfasst werden. Zudem liegen nicht nur Momentaufnahmen, etwa des Blutdrucks vor, sondern lückenlose Aufzeichnungen über Wochen, Monate und Jahre.

Im Gesundheitssystem spielt neben der besseren und schnelleren Patientenversorgung auch die Kostenkontrolle und -senkung eine zentrale Rolle. Die stationäre Versorgung steht beidem – außer in Notfällen – entgegen. Für Patienten ist der Krankenhausaufenthalt mindestens unschön, und die stationäre Versorgung ist einer der größten Kostenfaktoren im Gesundheitswesen. Daher zielen viele Bemühungen darauf ab, den Bedarf für stationäre Versorgung zu reduzieren. Dazu kann das IoMT entscheidend beitragen.

Prävention statt Behandlung – ein neues Level der Prävention dank des IoMT

Am stärksten lässt sich der der Bedarf nach stationärer Versorgung reduzieren, wenn die Menschen gar nicht erst krank werden oder zumindest seltener erkranken. Dazu muss der Shift „von Cure zu Care“ stattfinden, auf allen Ebenen, die daran beteiligt sind. Prävention macht in Deutschland allerdings bisher nur einen kleinen Teil von den gesamten Gesundheitsausgaben aus. Schrittzähler, Fitnessarmbänder, Activity Tracker, tragbare Blutdruck-Messgeräte und ähnliche Devices können dazu beitragen, Gesundheitsprobleme frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden. Das bringt nicht nur Vorteile für die Menschen mit sich, sondern auch für das Gesundheitssystem: Wenn weniger Leute erkranken, haben Ärzte mehr Zeit pro Patient, da sie sich insgesamt um weniger Patienten kümmern müssen.

Das Präventionspotenzial lässt sich durch neue Technologien zudem immer weiter verbessern. In Zukunft könnten Zahnbürsten den Speichel analysieren oder Badezimmerspiegel die Temperatur messen und Veränderungen der Haut erkennen. Die nächsten Schritte – ebenfalls noch Zukunftsmusik – sind im Körper integrierte Sensoren, die Daten sammeln und ins IoMT weitergeben.

Ob Smartwatch, Zahnbürste oder implantierter Sensor, allen ist eines gemein: Die Person wird bereits über Dysbalancen hingewiesen werden, bevor bei einer Routinekontrolle Auffälligkeiten festgestellt werden oder eine merkbare Verschlechterung des Gesundheitszustandes eintritt, weil eine Krankheit ein fortgeschrittenes Stadium erreicht.

Patienten möglichst lange zuhause versorgen

Auch falls die Prävention einmal versagt oder der Alterungsprozess zuschlägt, ist dank des IoMT eine stationäre Versorgung nicht immer zwingend erforderlich. Mithilfe der neuen Technologien können Patienten nämlich wesentlich länger in der häuslichen Umgebung versorgt werden. Dieses Konzept ist als Ambient Assisted Living (AAL) bekannt. AAL steht für Konzepte, Produkte und Dienstleistungen, die neue Technologien in den Alltag einführen, um die Lebensqualität für Menschen in allen Lebensphasen, vor allem im Alter, zu erhöhen.

Eine wesentliche Grundlage dafür schafft das Telemonitoring. Durch verschiedene Sensoren, beispielsweise Sturzsensoren in Teppichen oder Bewegungssensoren in Betten, kann der Gesundheitszustand von Personen aus der Ferne beobachtet werden. Unregelmäßigkeiten fallen sofort auf: Ein folgenschwerer Sturz bleibt nicht unbemerkt und die Person bekommt Versorgung.

IoMT im klinischen Umfeld

Trotz allem kann dennoch ein Krankenhausaufenthalt erforderlich sein. Auch hier bietet der Einsatz des IoMT zahlreiche Vorteile. In Krankenhäusern trägt das IoMT in erster Linie dazu bei, die Patientensicherheit zu erhöhen und Prozesse zu optimieren. Durch IoMT-Technologien können beispielsweise Patienten eindeutig identifiziert werden. So wird eine Verwechslung oder die falsche Verabreichung von Medikamenten vermieden. Auch könnte das Sterilisationsgut wie Skalpelle, Zangen und so weiter klar identifiziert werden. Man wüsste, welches Produkt welchen Desinfektions- oder Sterilisationsprozess durchlaufen hat. Nach einer OP lässt sich so zusätzlich feststellen, ob alle Produkte wieder aus dem Patienten entfernt worden sind.

Durch das eindeutige Zuordnen, beispielsweise mithilfe von Barcodes, von Patienten, Medikamenten und Geräten, brauchen Ärzte weniger Zeit für administrative Aufgaben und können so der Patientenversorgung mehr Aufmerksamkeit widmen. Die Behandlung der Patienten würde somit sicherer und qualitativ besser werden.

Diagnostik der nächsten Generation

Die Sensoren des IoMT sammeln Patientenwerte nicht nur automatisch und kontinuierlich, sie übertragen sie idealerweise auch gleich in maschinenlesbarem Format an eine Plattform. Langzeit-EKG-Untersuchungen oder die Kontrolle des Schlafverhaltens lassen sich mit viel geringerem Aufwand und von zuhause aus durchführen. Zum Einsatz kommen kann dies nicht ausschließlich bei Älteren oder Kranken. Auch Jüngere können mit ihren Wearables Daten beisteuern. So bekommen behandelnde Ärzte einen umfassenden und transparenten Einblick in das Leben des Patienten. Zudem können die Werte anonym für Studien und Forschungen verwendet werden – mehr Daten tragen dazu bei, dass Vorhersagen von Krankheitsverläufen genauer werden.

ePA und eGA

Bei der elektronischen Patientenakte bzw. der elektronischen Gesundheitsakte überschneiden sich Digitalisierung des Gesundheitswesens und das IoMT. Der Grundgedanke hinter der ePA ist bestechend: Werden die Daten zentral und digital gespeichert, können Ärzte schneller und einfacher auf die Patientendaten zugreifen, die andere Akteure des Gesundheitswesens erhoben haben. Stattdessen kommunizieren Praxen und Kliniken immer noch primär per Brief: Fast 60 Prozent der niedergelassenen Ärzte und mehr als 80 Prozent der Klinikärzte nutzen diesen Weg. Eine Umstellung auf die ePA kommt sowohl den Patienten zugute als auch dem medizinischen Personal selbst, da der Datenzugriff beschleunigt und vereinfacht wird und die Behandlung früher beginnen kann. Das Potenzial der ePA erschöpft sich aber nicht im schnelleren Datenzugriff. Auch die Dokumentation, also die Dateneingabe, lässt sich beschleunigen. Wird ein Patient z.B. per Ultraschall untersucht, könnte das Gerät die Daten gleich automatisch in seine ePA eintragen – die manuelle Eingabe durch medizinisches Personal entfällt.

Die eGA kann als umfassendere Version der ePA verstanden werden. Neben Daten zu Krankheiten oder Informationen zu Behandlung in einer Institution des Gesundheitswesens können sie sämtliche Arten von Gesundheitsdaten enthalten, also auch „Wellnessdaten“ und andere digitale Gesundheitsinformationen, die beispielsweise von Fitnesstrackern beigesteuert werden.

Überwachung der Ressourcen und effizientere Logistik

Dank des IoMT kann bei den nicht-medizinischen Prozessen Zeit und Geld gespart und Abläufe optimiert werden. Durch Vernetzung können Geräte effizienter überwacht werden, was eine schnellere Identifikation und Behebung von Schwachstellen ermöglicht. „Beispielsweise bietet es sich an, Geräte für die medizinische Kühlung von Impfstoffen, Blutproben oder anderen biologischen Proben remote und softwaregestützt zu überwachen“, sagt Matin Khajooei, Chief Sales and Marketing Officer bei B Medical Systems. „Wir bieten dafür ein sogenanntes Remote Temperature Monitoring Device an, das gewisse Parameter der Kühlgeräte über das Mobilfunknetz in die Cloud sendet. Steigt die Temperatur, weil der Strom ausgefallen ist oder das Kühlgerät nicht einwandfrei funktioniert, wird Alarm geschlagen.“

Neben dem schnellen Erkennen von Fehlfunktionen lässt sich dank Sensoren und Vernetzung auch die Wartung hin zu Predictive Maintenance optimieren. Aber nicht nur Kühlgeräte, sondern auch Schubladen könnten beispielsweise in Zukunft vernetzt werden. Durch Gewichtssensoren merken diese die Entnahme von Artikeln und können weitere Logistikprozesse anstoßen. Das hilft dabei, die notwendigen Lagermengen zu verringern und eine Verschwendung durch abgelaufene Produkte zu vermeiden. Davon abgesehen lassen sich die so erfassten Daten auch einsetzen, um Nachfrage-Peaks zu erkennen und mit vorrausschauenden Bestellungen Engpässe zu verhindern.

MDR als Treiber des IoMT

Die neue Medical Device Regulation (MDR) der Europäischen Union wird das IoMT stark vorantreiben. Bei definierten Produktgruppen müssen die Hersteller jährlich Berichte über die Sicherheit und Leistung ihrer Produkte einreichen. Zwar schreibt die MDR nicht vor, dass die klinische Überwachung nach dem Inverkehrbringen durch das IoMT erfolgen müssen, aber es wäre der logische Schritt. Durch die Vernetzung können Informationen zu Sicherheit und Leistung der Produkte automatisch erfasst und digital bei den benannten Stellen eingereicht werden.

Risiken und Hürden

Auch beim IoMT gibt es Nachteile und Sicherheitsrisiken, wie bei jeder neuen Technologie. In erster Linie ist die Sorge groß, dass sich Unbefugte illegal Zugriff auf die hoch sensiblen Daten – die Patientenakten beispielsweise – verschaffen. Aber nicht nur die digitalen Akten bieten eine Angriffsfläche, sondern jeder Teil der Datenverarbeitungskette. Selbst Herzschrittmacher oder die smarten Schubladen müssen vor Manipulationen gesichert werden. Im Prinzip bietet jedes vernetzte Gerät eine Angriffsfläche. IT-Sicherheitsmaßnahmen müssen sich also auch auf die „Dinge“ im IoMT erstrecken. Hersteller müssen die Produkte beispielsweise so entwickeln, das Updates möglich sind, und sie müssen diese dann auch regelmäßig und sicher ausliefern – Solarwinds lässt grüßen.

Neben den Sicherheitsrisiken ist der Schritt hin zum IoMT zunächst mit erheblichen Anfangsinvestitionen verbunden. Entweder müssen neue Geräte angeschafft oder alte aufgerüstet werden. Des Weiteren braucht es geschultes Personal wie Techniker und IT-Experten, die die Einrichtung und Wartung der Geräte übernehmen.

Wohin führt der Weg?

Das Internet der Dinge ist bereits da und es wächst immer weiter. Bei der Digitalisierung des Gesundheitswesens nimmt das Internet of Medical Things einen immer größeren Stellenwert ein.

Auch wenn die Dynamik niedrig ist, der Trend geht in diese Richtung, wie eine Studie von Deloitte zeigt. Noch sind viele Fragen über die Folgen für Hersteller, Anwender und Patienten offen. Wichtig wären beispielsweise Standards bei den Protokollen. Bildlich gesprochen: Wenn die vernetzten Geräte unterschiedliche Sprachen sprechen, ist eine einwandfreie Kommunikation nicht möglich. Zusätzlich müssen am Ende der Kette die gewonnen Daten irgendwo zusammenfließen und übersichtlich dargestellt werden, so dass die zuständigen Personen mit den Datenbergen auch etwas anfangen können.

Die Möglichkeiten des IoMT sind jetzt schon immens, obwohl die Entwicklung erst am Anfang steht. Das IoMT kann die Lebensqualität verbessern und ein gesünderes Leben ermöglichen. Auch können Geld und Ressourcen gespart werden, während die Patientenversorgung an Qualität gewinnt. Aber die Technik allein reicht dafür nicht aus. Das Sammeln und Aufbereiten der Daten ist ein Teil, aber am Ende muss der Mensch selbst dafür sorgen, dass er sich ausreichend bewegt und gesund ernährt. Technik dient dabei aber als große Unterstützung.

Das Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf ist der Zeit bereits voraus. Durch einen smarten und vernetzten Automaten, der Medikamente individuell abpackt und kennzeichnet, wird die Versorgung automatisiert und papierloses Verordnen von Arzneimitteln praktiziert. Ein Schritt in die Zukunft, der das gesamte Arbeiten erleichtert, wie die zuständigen Personen sagen. Kostengünstiger, effizient und individuell angepasst – so könnte in Zukunft nicht nur die Medikamentenversorgung aussehen.

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